Guia orienta estudiosos na análise do metabolismo de plantas

Protocolo aponta as etapas necessárias para a obtenção de resultados significativos da metabolômica vegetal à base de ressonância magnética

Agência FAPESP * – Pesquisadores de instituições públicas paulistas elaboraram um guia atualizado para orientar estudiosos na análise do metabolismo de plantas, usando como ferramenta a ressonância magnética nuclear (RMN).

O metabolismo é o conjunto de todas as transformações químicas que ocorrem em um organismo vivo e é o responsável pelo seu crescimento, desenvolvimento e reprodução. Investigá-lo é necessário para entender como as plantas irão se adaptar ou se modificar geneticamente frente aos eventos climáticos extremos, como secas e chuvas torrenciais, cada vez mais frequentes. Esses efeitos são avaliados por metodologias como a análise metabolômica, que fornece informações sobre as variações bioquímicas, com o perfil metabólico das plantas em função de estresses como os climáticos.

O protocolo é fundamental para a padronização dos procedimentos, considerando que a técnica de RMN tem a capacidade de fornecer conjuntos de dados robustos, além de potencial para resolver problemas complexos tanto na área da ciência básica como aplicada.

A pesquisa teve apoio da FAPESP (21/12694-3, 23/11605-2 e 21/10123-9) e participação de pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Instrumentação, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ) da Universidade de São Paulo (USP), do Centro de Citricultura Sylvio Moreira do Instituto Agronômico (IAC) e do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP.

“São várias as vantagens da RMN para a investigação de produtos naturais e plantas. O nosso objetivo principal é inspirar e orientar interessados em explorá-la por meio de protocolos e práticas mais utilizados em estudos de metabolômica”, conta Fernanda Ocampos, pesquisadora de pós-doutorado na FMVZ. Ela desenvolve os experimentos na Embrapa Instrumentação, supervisionada pelo pesquisador Luiz Alberto Colnago.

Passo a passo

O guia proposto faz parte de um artigo de revisão publicado na revista Frontiers, em que os pesquisadores, no âmbito multidisciplinar, discutem a importância da chamada metabolômica vegetal.

Com o metabolismo alterado por estresse, o cultivo de plantas e a criação de animais podem ser afetados e comprometer a produção dos alimentos e a segurança alimentar. Além de ser uma ferramenta valiosa para investigação, considerando a vasta diversidade química dos vegetais, a metabolômica oferece novas perspectivas em diferentes áreas, incluindo a agricultura.

O artigo não só descreve a ressonância magnética nuclear e suas aplicações, como também apresenta os principais recursos disponíveis para obter resultados de qualidade e relevantes nas análises metabolômicas de plantas. A publicação faz a contextualização do campo de pesquisa, aborda a exploração do desenho do estudo, a coleta e a preparação de amostras. Também cita os desafios para a construção de bancos de dados abrangentes.

Ocampos conta que foram listados os bancos de dados mais comuns usados para identificação e atribuição de metabólitos de plantas, porque ajudam a encurtar a tarefa trabalhosa da investigação metabolômica de produtos naturais. Foram discutidas as aplicações de RMN e avanços recentes na instrumentação da técnica nos últimos dez anos, entre 2014 e 2024.

Além disso, os cientistas se aprofundaram na análise de dados, destacando os métodos quimiométricos – a arte de extrair informações quimicamente relevantes de dados produzidos em experimentos químicos – mais comumente usados e as formas de se obter resultados de alta qualidade.

*Com informações da Embrapa Instrumentação.